本發(fā)明涉及塑料齒輪
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種汽車空調(diào)用塑料齒輪及其制備工藝。
背景技術(shù)：
：汽車空氣調(diào)節(jié)裝置簡(jiǎn)稱汽車空調(diào)，是對(duì)確保安全行車起到重要作用的通風(fēng)裝置。汽車空調(diào)通過調(diào)整汽車車廂的溫度、濕度、空氣清潔度及空氣流動(dòng)保持在最佳狀態(tài)，為駕駛員創(chuàng)造良好的工作條件，為乘員提供舒服的乘坐環(huán)境以減少旅途疲勞，其中，用于汽車空調(diào)的冷熱換熱器中的塑料齒輪對(duì)汽車空調(diào)的正常工作起到重要作用，隨著使用時(shí)間的延長，塑料齒輪會(huì)出現(xiàn)機(jī)械力學(xué)性能的衰減，老化、磨損現(xiàn)象嚴(yán)重，從而影響其使用，當(dāng)前，用于汽車空調(diào)的冷熱轉(zhuǎn)化器中的塑料齒輪的主要材料為聚甲醛，聚甲醛是一種性能優(yōu)良的工程塑料，具有優(yōu)異的耐疲勞性和抗蠕變性能，廣泛應(yīng)用于制備齒輪等零器件，由于齒輪的特殊的工作條件，就需要聚甲醛具備低摩擦系數(shù)和高耐磨性，延長齒輪的使用壽命。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種耐磨、自潤滑性能好的汽車空調(diào)用塑料齒輪及其制備工藝。為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：汽車空調(diào)用塑料齒輪，由以下重量份的原料制成：聚甲醛60-70份、高密度聚乙烯15-20份、凹凸棒土7-12份、超細(xì)石英微粉3-6份、高耐磨炭黑6-10份、氮化硅超微粉2-4份、聚乙烯醇10-20份、硼改性腰果殼油樹脂2-4份、亞磷酸三苯酯1-3份、硅烷偶聯(lián)劑1-3份、油酸酰胺1-2份、羥丙基甲基纖維素1-2份。優(yōu)選地，所述的汽車空調(diào)用塑料齒輪，由以下重量份的原料制成：聚甲醛65份、高密度聚乙烯18份、凹凸棒土10份、超細(xì)石英微粉5份、高耐磨炭黑8份、氮化硅超微粉3份、聚乙烯醇14份、硼改性腰果殼油樹脂3份、亞磷酸三苯酯1.5份、硅烷偶聯(lián)劑2份、油酸酰胺1份、羥丙基甲基纖維素1.5份。優(yōu)選地，所述超細(xì)石英微粉的平均粒徑為100-200nm。優(yōu)選地，所述氮化硅超微粉的平均粒徑為20-30nm。優(yōu)選地，所述偶聯(lián)劑為氨丙基三乙氧基硅烷。汽車空調(diào)用塑料齒輪的制備工藝，步驟如下：1）將聚甲醛在75-85℃下干燥60-80min，然后與高密度聚乙烯、聚乙烯醇、硼改性腰果殼油樹脂、亞磷酸三苯酯、油酸酰胺一起加入到混煉機(jī)中，在150-160℃下混煉20-30min；2）將凹凸棒土、超細(xì)石英微粉、高耐磨炭黑、氮化硅超微粉、硅烷偶聯(lián)劑、羥丙基甲基纖維素混合，研磨均勻，加入混煉機(jī)中混煉20-30min，得混合料；3）將汽車空調(diào)用塑料齒輪模具預(yù)熱至90-100℃；4）將混合料投入到注塑機(jī)中，加熱至200-240℃，調(diào)節(jié)螺桿轉(zhuǎn)速為300-500rpm，將混合料擠壓成熔融狀態(tài)的熔體，并將熔體射出至模具中，加工成型；5）將模具冷卻至室溫后，打開模具，得汽車空調(diào)用塑料齒輪，即得。優(yōu)選地，所述注塑機(jī)事先預(yù)熱至140-160℃。本發(fā)明有益效果：本發(fā)明以聚甲醛為基材，加入剛性、韌性高，機(jī)械強(qiáng)度好，自潤性良好的高密度聚乙烯，在硼改性腰果殼油樹脂的共同作用下，提高材料的剛度和耐磨性，加入的超細(xì)石英微粉、氮化硅超微粉進(jìn)一步提高其耐磨性和自潤滑性能，本發(fā)明合理配置各組分，綜合提高了塑料齒輪的性能，制得的塑料齒輪具有良好的剛性、韌性和耐老化性能，摩擦系數(shù)小，能夠滿足塑料齒輪的使用要求，提高其使用壽命。具體實(shí)施方式為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例，基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。實(shí)施例1：汽車空調(diào)用塑料齒輪，由以下重量份的原料制成：聚甲醛68份、高密度聚乙烯17份、凹凸棒土10份、超細(xì)石英微粉4份、高耐磨炭黑9份、氮化硅超微粉2.5份、聚乙烯醇15份、硼改性腰果殼油樹脂2.5份、亞磷酸三苯酯1份、氨丙基三乙氧基硅烷1.5份、油酸酰胺1.5份、羥丙基甲基纖維素1份。其中，超細(xì)石英微粉的平均粒徑為100-200nm，氮化硅超微粉的平均粒徑為20-30nm。汽車空調(diào)用塑料齒輪的制備工藝，步驟如下：1）將聚甲醛在80℃下干燥70min，然后與高密度聚乙烯、聚乙烯醇、硼改性腰果殼油樹脂、亞磷酸三苯酯、油酸酰胺一起加入到混煉機(jī)中，在155℃下混煉25min；2）將凹凸棒土、超細(xì)石英微粉、高耐磨炭黑、氮化硅超微粉、氨丙基三乙氧基硅烷、羥丙基甲基纖維素混合，研磨均勻，加入混煉機(jī)中混煉25min，得混合料；3）將汽車空調(diào)用塑料齒輪模具預(yù)熱至95℃；4）將混合料投入到預(yù)熱至145℃的注塑機(jī)中，加熱至230℃，調(diào)節(jié)螺桿轉(zhuǎn)速為400rpm，將混合料擠壓成熔融狀態(tài)的熔體，并將熔體射出至模具中，加工成型；5）將模具冷卻至室溫后，打開模具，得汽車空調(diào)用塑料齒輪，即得。實(shí)施例2：汽車空調(diào)用塑料齒輪，由以下重量份的原料制成：聚甲醛65份、高密度聚乙烯18份、凹凸棒土10份、超細(xì)石英微粉5份、高耐磨炭黑8份、氮化硅超微粉3份、聚乙烯醇14份、硼改性腰果殼油樹脂3份、亞磷酸三苯酯1.5份、氨丙基三乙氧基硅烷2份、油酸酰胺1份、羥丙基甲基纖維素1.5份。其中，超細(xì)石英微粉的平均粒徑為100-150nm，氮化硅超微粉的平均粒徑為20-25nm。汽車空調(diào)用塑料齒輪的制備工藝，步驟如下：1）將聚甲醛在80℃下干燥65min，然后與高密度聚乙烯、聚乙烯醇、硼改性腰果殼油樹脂、亞磷酸三苯酯、油酸酰胺一起加入到混煉機(jī)中，在150℃下混煉25min；2）將凹凸棒土、超細(xì)石英微粉、高耐磨炭黑、氮化硅超微粉、氨丙基三乙氧基硅烷、羥丙基甲基纖維素混合，研磨均勻，加入混煉機(jī)中混煉25min，得混合料；3）將汽車空調(diào)用塑料齒輪模具預(yù)熱至95℃；4）將混合料投入到預(yù)熱至150℃的注塑機(jī)中，加熱至225℃，調(diào)節(jié)螺桿轉(zhuǎn)速為450rpm，將混合料擠壓成熔融狀態(tài)的熔體，并將熔體射出至模具中，加工成型；5）將模具冷卻至室溫后，打開模具，得汽車空調(diào)用塑料齒輪，即得。實(shí)施例3：汽車空調(diào)用塑料齒輪，由以下重量份的原料制成：聚甲醛60份、高密度聚乙烯20份、凹凸棒土7份、超細(xì)石英微粉6份、高耐磨炭黑6份、氮化硅超微粉4份、聚乙烯醇10份、硼改性腰果殼油樹脂4份、亞磷酸三苯酯1份、氨丙基三乙氧基硅烷3份、油酸酰胺1份、羥丙基甲基纖維素2份。其中，超細(xì)石英微粉的平均粒徑為150-200nm，氮化硅超微粉的平均粒徑為25-30nm。汽車空調(diào)用塑料齒輪的制備工藝，步驟如下：1）將聚甲醛在75℃下干燥80min，然后與高密度聚乙烯、聚乙烯醇、硼改性腰果殼油樹脂、亞磷酸三苯酯、油酸酰胺一起加入到混煉機(jī)中，在150℃下混煉30min；2）將凹凸棒土、超細(xì)石英微粉、高耐磨炭黑、氮化硅超微粉、氨丙基三乙氧基硅烷、羥丙基甲基纖維素混合，研磨均勻，加入混煉機(jī)中混煉30min，得混合料；3）將汽車空調(diào)用塑料齒輪模具預(yù)熱至90℃；4）將混合料投入到預(yù)熱至140℃的注塑機(jī)中，加熱至200℃，調(diào)節(jié)螺桿轉(zhuǎn)速為500rpm，將混合料擠壓成熔融狀態(tài)的熔體，并將熔體射出至模具中，加工成型；5）將模具冷卻至室溫后，打開模具，得汽車空調(diào)用塑料齒輪，即得。實(shí)施例4：汽車空調(diào)用塑料齒輪，由以下重量份的原料制成：聚甲醛70份、高密度聚乙烯15份、凹凸棒土12份、超細(xì)石英微粉3份、高耐磨炭黑10份、氮化硅超微粉2份、聚乙烯醇20份、硼改性腰果殼油樹脂2份、亞磷酸三苯酯3份、氨丙基三乙氧基硅烷1份、油酸酰胺2份、羥丙基甲基纖維素1份。其中，超細(xì)石英微粉的平均粒徑為160-200nm，氮化硅超微粉的平均粒徑為20-30nm。汽車空調(diào)用塑料齒輪的制備工藝，步驟如下：1）將聚甲醛在85℃下干燥60min，然后與高密度聚乙烯、聚乙烯醇、硼改性腰果殼油樹脂、亞磷酸三苯酯、油酸酰胺一起加入到混煉機(jī)中，在160℃下混煉20min；2）將凹凸棒土、超細(xì)石英微粉、高耐磨炭黑、氮化硅超微粉、氨丙基三乙氧基硅烷、羥丙基甲基纖維素混合，研磨均勻，加入混煉機(jī)中混煉20min，得混合料；3）將汽車空調(diào)用塑料齒輪模具預(yù)熱至100℃；4）將混合料投入到預(yù)熱至160℃的注塑機(jī)中，加熱至240℃，調(diào)節(jié)螺桿轉(zhuǎn)速為300rpm，將混合料擠壓成熔融狀態(tài)的熔體，并將熔體射出至模具中，加工成型；5）將模具冷卻至室溫后，打開模具，得汽車空調(diào)用塑料齒輪，即得。實(shí)施例5：汽車空調(diào)用塑料齒輪，由以下重量份的原料制成：聚甲醛62份、高密度聚乙烯17份、凹凸棒土9份、超細(xì)石英微粉4份、高耐磨炭黑7份、氮化硅超微粉3份、聚乙烯醇17份、硼改性腰果殼油樹脂4份、亞磷酸三苯酯2份、氨丙基三乙氧基硅烷1份、油酸酰胺1.5份、羥丙基甲基纖維素1.5份。其中，所述超細(xì)石英微粉的平均粒徑為120-150nm，氮化硅超微粉的平均粒徑為20-25nm。汽車空調(diào)用塑料齒輪的制備工藝，步驟如下：1）將聚甲醛在85℃下干燥70min，然后與高密度聚乙烯、聚乙烯醇、硼改性腰果殼油樹脂、亞磷酸三苯酯、油酸酰胺一起加入到混煉機(jī)中，在160℃下混煉25min；2）將凹凸棒土、超細(xì)石英微粉、高耐磨炭黑、氮化硅超微粉、氨丙基三乙氧基硅烷、羥丙基甲基纖維素混合，研磨均勻，加入混煉機(jī)中混煉20min，得混合料；3）將汽車空調(diào)用塑料齒輪模具預(yù)熱至90℃；4）將混合料投入到預(yù)熱至145℃的注塑機(jī)中，加熱至215℃，調(diào)節(jié)螺桿轉(zhuǎn)速為350rpm，將混合料擠壓成熔融狀態(tài)的熔體，并將熔體射出至模具中，加工成型；5）將模具冷卻至室溫后，打開模具，得汽車空調(diào)用塑料齒輪，即得。對(duì)實(shí)施例1-5制備的汽車空調(diào)用塑料齒輪進(jìn)行性能檢測(cè)，具體數(shù)據(jù)見下表：表1實(shí)施例1-5中所制得的塑料齒輪的性能參數(shù)性能參數(shù)實(shí)施例1實(shí)施例2實(shí)施例3實(shí)施例4實(shí)施例5拉伸強(qiáng)度（mpa）126130112117124彎曲強(qiáng)度（mpa）203200190193198沖擊強(qiáng)度（j/m）3537322730靜摩擦系數(shù)0.1980.1910.2160.2100.205綜上，本發(fā)明實(shí)施例制得的塑料齒輪具有良好的剛性、韌性、耐磨性能，摩擦系數(shù)小，能夠滿足塑料齒輪的使用要求，提高其使用壽命。以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。當(dāng)前第1頁12